✅ 面试题40. 最小的k个数
https://leetcode-cn.com/problems/zui-xiao-de-kge-shu-lcof/
描述
输入整数数组 arr ，找出其中最小的 k 个数。例如，输入4、5、1、6、2、7、3、8这8个数字，则最小的4个数字是1、2、3、4。
示例 1：
输入：arr = [3,2,1], k = 2
输出：[1,2] 或者 [2,1]
示例 2：
输入：arr = [0,1,2,1], k = 1
输出：[0]
限制：
0 <= k <= arr.length <= 10000
0 <= arr[i] <= 10000
来源：力扣（LeetCode）
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解答
c
1.快排：
class Solution {
public int[] getLeastNumbers(int[] arr, int k) {
if (k == 0 || arr.length == 0) {
return new int[0];
}
// 最后一个参数表示我们要找的是下标为k-1的数
return quickSearch(arr, 0, arr.length - 1, k - 1);
}
private int[] quickSearch(int[] nums, int lo, int hi, int k) {
// 每快排切分1次，找到排序后下标为j的元素，如果j恰好等于k就返回j以及j左边所有的数；
int j = partition(nums, lo, hi);
if (j == k) {
return Arrays.copyOf(nums, j + 1);
}
// 否则根据下标j与k的大小关系来决定继续切分左段还是右段。
return j > k? quickSearch(nums, lo, j - 1, k): quickSearch(nums, j + 1, hi, k);
}
// 快排切分，返回下标j，使得比nums[j]小的数都在j的左边，比nums[j]大的数都在j的右边。
private int partition(int[] nums, int lo, int hi) {
int v = nums[lo];
int i = lo, j = hi + 1;
while (true) {
//tt 快排手艺背诵！
while (++i <= hi && nums[i] < v);
while (--j >= lo && nums[j] > v);
if (i >= j) {
break;
}
int t = nums[j];
nums[j] = nums[i];
nums[i] = t;
}
nums[lo] = nums[j];
nums[j] = v;//tt 想象一种回归吧
return j;
}
}
2.大根堆
// 保持堆的大小为K，然后遍历数组中的数字，遍历的时候做如下判断：
// 1. 若目前堆的大小小于K，将当前数字放入堆中。
// 2. 否则判断当前数字与大根堆堆顶元素的大小关系，如果当前数字比大根堆堆顶还大，这个数就直接跳过；
// 反之如果当前数字比大根堆堆顶小，先poll掉堆顶，再将该数字放入堆中。
class Solution {
public int[] getLeastNumbers(int[] arr, int k) {
if (k == 0 || arr.length == 0) {
return new int[0];
}
// 默认是小根堆，实现大根堆需要重写一下比较器。
Queue<Integer> pq = new PriorityQueue<>((v1, v2) -> v2 - v1);
for (int num: arr) {
if (pq.size() < k) {
pq.offer(num);
} else if (num < pq.peek()) {
pq.poll();
pq.offer(num);
}
}
// 返回堆中的元素
int[] res = new int[pq.size()];
int idx = 0;
for(int num: pq) {
res[idx++] = num;
}
return res;
}
}
3.二叉搜索树
class Solution {
public int[] getLeastNumbers(int[] arr, int k) {
if (k == 0 || arr.length == 0) {
return new int[0];
}
// TreeMap的key是数字, value是该数字的个数。
// cnt表示当前map总共存了多少个数字。
TreeMap<Integer, Integer> map = new TreeMap<>();
int cnt = 0;
for (int num: arr) {
// 1. 遍历数组，若当前map中的数字个数小于k，则map中当前数字对应个数+1
if (cnt < k) {
map.put(num, map.getOrDefault(num, 0) + 1);
cnt++;
continue;
}
// 2. 否则，取出map中最大的Key（即最大的数字), 判断当前数字与map中最大数字的大小关系：
// 若当前数字比map中最大的数字还大，就直接忽略；
// 若当前数字比map中最大的数字小，则将当前数字加入map中，并将map中的最大数字的个数-1。
Map.Entry<Integer, Integer> entry = map.lastEntry();
if (entry.getKey() > num) {
map.put(num, map.getOrDefault(num, 0) + 1);
if (entry.getValue() == 1) {
map.pollLastEntry();
} else {
map.put(entry.getKey(), entry.getValue() - 1);
}
}
}
// 最后返回map中的元素
int[] res = new int[k];
int idx = 0;
for (Map.Entry<Integer, Integer> entry: map.entrySet()) {
int freq = entry.getValue();
while (freq-- > 0) {
res[idx++] = entry.getKey();
}
}
return res;
}
}
计数排序
class Solution {
public int[] getLeastNumbers(int[] arr, int k) {
if (k == 0 || arr.length == 0) {
return new int[0];
}
// 统计每个数字出现的次数
int[] counter = new int[10001];
for (int num: arr) {
counter[num]++;
}
// 根据counter数组从头找出k个数作为返回结果
int[] res = new int[k];
int idx = 0;
for (int num = 0; num < counter.length; num++) {
while (counter[num]-- > 0 && idx < k) {
res[idx++] = num;
}
if (idx == k) {
break;
}
}
return res;
}
}
py
class Solution:
def getLeastNumbers(self, arr: List[int], k: int) -> List[int]:
my_list = sorted(arr)
return my_list[:k]
'''
执行用时 :
60 ms
, 在所有 Python3 提交中击败了
80.11%
的用户
内存消耗 :
14.7 MB
, 在所有 Python3 提交中击败了
100.00%
的用户
'''
✅ 868. 二进制间距
https://leetcode-cn.com/problems/binary-gap/
描述
给定一个正整数 N，找到并返回 N 的二进制表示中两个连续的 1 之间的最长距离。
如果没有两个连续的 1，返回 0 。
示例 1：
输入：22
输出：2
解释：
22 的二进制是 0b10110 。
在 22 的二进制表示中，有三个 1，组成两对连续的 1 。
第一对连续的 1 中，两个 1 之间的距离为 2 。
第二对连续的 1 中，两个 1 之间的距离为 1 。
答案取两个距离之中最大的，也就是 2 。
示例 2：
输入：5
输出：2
解释：
5 的二进制是 0b101 。
示例 3：
输入：6
输出：1
解释：
6 的二进制是 0b110 。
示例 4：
输入：8
输出：0
解释：
8 的二进制是 0b1000 。
在 8 的二进制表示中没有连续的 1，所以返回 0 。
提示：
1 <= N <= 10^9
来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/binary-gap
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解答
c
不断右移，然后记着之前的一个1 的prevPos， 碰到新的1 就计算 新的最大位置。
class Solution {
public:
int binaryGap(int N) {
int cnt = 0, prev = -1, ans = 0;
while (N) {
if (N & 1) {
if (prev != -1) ans = max(ans, cnt - prev);
prev = cnt;
}
N >>= 1;
cnt ++; // 坐标
}
return ans;
}
};
py
class Solution:
def binaryGap(self, N: int) -> int:
gaps = [len(_) for _ in bin(N)[2:].split('1')[1:-1]]
return max(gaps) + 1 if len(gaps) > 0 else 0
'''
执行用时 :
52 ms
, 在所有 Python3 提交中击败了
12.23%
的用户
内存消耗 :
13.6 MB
, 在所有 Python3 提交中击败了
6.52%
的用户
'''
学习py 语法
bin(a_int)
class Solution:
def binaryGap(self, N: int) -> int:
print(bin(N)[2:])
'''输入
22
输出
None
预期结果
2
stdout
10110'''
split(a_char)
class Solution:
def binaryGap(self, N: int) -> int:
print(bin(N)[2:].split('1'))
'''
输入
22
输出
None
预期结果
2
stdout
['', '0', '', '0']
'''
class Solution:
def binaryGap(self, N: int) -> int:
gaps = [len(_) for _ in bin(N)[2:].split('1')[1:-1]]
'''
[1: -1] 意思是 仅仅保留 中间的，不要第一个 和最后一个
stdout
['0', '']
'''